安徽省芜湖市2021-2022学年高三上学期期末质量监控理综生物试题

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名称 安徽省芜湖市2021-2022学年高三上学期期末质量监控理综生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-01-29 11:00:28

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安徽省芜湖市2021-2022学年高三上学期期末质量监控理综生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·芜湖期末)下列关于生物学实验相关操作的叙述,错误的是(  )
A.对组织样液中还原糖进行检测时,加入斐林试剂后需要水浴加热
B.低温诱导植物染色体加倍的实验中,将制成的装片放入冰箱低温处理
C.提取绿叶中的色素,研磨剪碎的绿叶时,需要放入少许二氧化硅和碳酸钙
D.观察植物细胞质壁分离时,在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,对侧用吸水纸吸引
【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、斐林试剂不稳定,使用时需要现配现用,且在组织样液中加入斐林试剂后还需要水浴加热,A正确;
B、低温诱导染色体加倍实验中,先低温处理再制作装片,B错误;
C、提取绿叶中的色素,研磨剪碎的绿叶时,需要放入少许二氧化硅和碳酸钙,前者是为了充分研磨,后者是为了保护色素,同时还需要加入无水乙醇,起着溶解色素的作用,C正确;
D、观察植物细胞质壁分离时,在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,对侧用吸水纸吸引,这样多次吸引之后就会使洋葱鳞叶表皮细胞处于蔗糖溶液中,然后可以观察到质壁分离现象,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀),但斐林试剂的使用需要现配现用。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
2、低温诱导染色体加倍的实验步骤:
(1)洋葱长出约1cm左右的不定根时,放入冰箱的低温室内(4℃),诱导培养36h。
(2)剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm,放入卡诺氏液(3份95%酒精与1份冰醋酸混合均匀)中浸泡0.5~1小时,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
(3)制作装片:解离→漂洗→染色→制片;
(4)观察:用显微镜观察,并寻找发生了染色体数目变化的细胞(视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞)。
2.(2022高三上·芜湖期末)小麦是我国重要的粮食作物,关于小麦种子发芽和成熟的过程,下列说法错误的是(  )
A.成熟过程中,有机物含量变多,干重增加
B.成熟过程中,只有脱落酸和乙烯发挥作用
C.发芽过程中,小麦种子细胞中有机物种类变多,含量变少
D.发芽过程中,小麦种子细胞中α-淀粉酶基因发生了表达
【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、小麦种子成熟时积累有机物,由多种有机小分子(如多种氨基酸、多肽等)合成一种有机大分子(如蛋白质),有机物含量变多,干重增加,A正确;
B、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用,而是多种激素相互作用共同调节,成熟过程中,脱落酸和乙烯占主要地位,其它激素也发挥作用,B错误;
C、发芽过程中,存在有机物的消耗,但有机物分解过程中会产生一些中间产物,故小麦种子细胞中有机物种类变多,含量变少,C正确;
D、发芽过程中,小麦种子细胞中α-淀粉酶基因发生了表达,淀粉酶合成促进淀粉分解,D正确。
故答案为:B。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
3.(2022高三上·芜湖期末)细胞生命活动离不开能量,下列有关叙述正确的是(  )
A.细胞中ATP和ADP的相互转化,能持续满足细胞生命活动对能量的需求
B.松土有利于植物根细胞有氧呼吸,为细胞吸收水和无机盐提供更多能量
C.缺氧时,人体骨骼肌进行无氧呼吸,产生乳酸和CO2,并释放少量能量
D.葡萄糖进入人体细胞属于主动运输,需要载体协助和消耗细胞内的能量
【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;ATP的相关综合;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、ATP与ADP的快速转化保证了能量需求,A正确;
B、植物根细胞吸收水不需要消耗能量,B错误;
C、人体细胞无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,C错误;
D、人体成熟的红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,不需要消耗能量,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、(1)人体细胞有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量(大量)(需要催化剂 、酶、O2);
(2)人体细胞无氧呼吸:C6H12O6→2C3H6O3+能量(少量)。
2、物质跨膜运输的方式:
(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。
(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
4.(2022高三上·芜湖期末)下图为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程,相关叙述错误的是(  )
A.①为DNA复制,每个子代DNA中只有一条是新合成的链
B.②为转录,转录过程中碱基之间有氢键的断裂和形成
C.③为翻译,核糖体在mRNA上移动,移动方向是由左向右
D.①②③都遵循碱基互补配对原则,遗传信息都不会有损失
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA复制方式为半保留复制,每个子代DNA中只有一条是新合成的链,A正确;
B、转录过程中遵循碱基互补配对原则,合成的RNA链逐渐与模板链分离,所以转录过程中碱基之间有氢键的断裂和形成,B正确;
C、图中肽链f最长,是最先合成的,由此判断核糖体的移动方向是由左向右,C正确;
D、基因是有遗传效应的DNA片段,转录时以基因的一条链为模板,翻译时终止密码不对应氨基酸,即转录、翻译时遗传信息都会有损失,D错误。
故答案为:D。
【分析】 1、DNA复制过程,在有丝分裂和减数第一次分裂间期进行,需要条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
2、转录:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA 的过程.需要条件:模板(DNA的单链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和RNA聚合酶等)、原料(游离的核糖核苷酸)。
3、翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程.需要条件:模板(RNA单链)、能量(ATP水解提供)、酶、原料(氨基酸)、tRNA。
4、依据题图分析可知,①②③分别表示DNA的复制、转录、翻译。
5.(2022高三上·芜湖期末)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是(  )
A.T2噬菌体含有DNA和RNA两种核酸,但它的遗传物质是DNA
B.T2噬菌体与烟草花叶病毒的核酸类型相同,增殖过程也相同
C.T2噬菌体的核糖体可以利用大肠杆菌的氨基酸合成自身的蛋白质
D.培养基中的35S经大肠杆菌摄取后,可出现在T噬菌体的蛋白质中
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体属于病毒,只有DNA,A错误;
B、T2噬菌体的核酸是DNA,烟草花叶病毒的核酸是RNA,B错误
C、T2噬菌体属于病毒,无细胞结构,无核糖体,C错误;
D、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,利用大肠杆菌的物质和场所进行增殖,因此培养基中的35S经大肠杆菌摄取后,可出现在T噬菌体的蛋白质中,D正确。
故答案为:D。
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验:
①研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
②实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
③实验方法:放射性同位素标记法。
④实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
⑤过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
⑥实验结论:DNA是遗传物质。
6.(2022高三上·芜湖期末)在新农村建设中,某地通过新建沼气池等,构建了新型农业生态系统(如图所示),获得了良好的经济效应和社会效应。下列对该生态系统有关叙述正确的是(  )
A.该生态系统是由农作物、家禽家畜、人和微生物组成
B.该生态系统能实现无废料输出,因此不需要外部投入
C.该生态系统实现了能量的多级利用,提高了能量利用率
D.该生态系统由人工建造,其稳定性高于自然生态系统
【答案】C
【知识点】生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态农业工程
【解析】【解答】A、生态系统还包括各种生物生活的无机环境,A错误;
B、该生态系统也需要外部投入能量及相应的物质,B错误;
C、该生态系统实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,C正确;
D、该生态系统结构简单,稳定性低于自然生态系统,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生态系统是指在一定地域内,所有生物与环境所形成的统一整体,一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,非生物部分包括阳光、空气、水、温度等,生物部分由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌)组成。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。该能力的基础是负反馈调节。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
二、综合题
7.(2022高三上·芜湖期末)Rubisco是普遍分布于叶绿体中的具有双重功能的酶(催化羧化反应和加氧反应),其催化方向取决于CO2和O2的浓度。科学家把这种在光照下叶肉细胞吸收O2,释放CO2的过程,称为光呼吸。
(1)叶肉细胞中C5固定的CO2可以来自细胞呼吸、   。除图中所示的化合物外,暗反应阶段的产物还应该有   (写出两个)。
(2)1分子C5分别参与暗反应和光呼吸,生成的C3数量    (填“相同”或“不同”)。
(3)欲探究CO2和O2的高、低两个浓度之间的关系对叶肉细胞光呼吸的影响,需要设置     个实验组。据图推测,组别     为条件下,叶肉细胞的光呼吸强度最小;该条件下,   (填“能”或“不能”)实现农作物的增产。
【答案】(1)光呼吸和外界环境(大气);ADP、Pi、NADP+等
(2)不同
(3)4;高浓度CO2和低浓度O2;能
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)结合图示可知,叶肉细胞中C5固定的CO2可以来自细胞呼吸、光呼吸和外界。除图中所示的化合物外,由于暗反应阶段消耗ATP和NADPH,因此,暗反应阶段的产物还应该有ADP、Pi、NADP+等。
(2)1分子C5分别参与暗反应与1分子的二氧化碳结合形成2分子的C3,而光呼吸过程中1分子C5与1分子的氧气结合生成1分子C3和1分子的C2,显然,1分子C5分别参与暗反应和光呼吸,生成的C3数量 不同。
(3)题意显示,Rubisco是普遍分布于叶绿体中的具有双重功能的酶,其催化方向取决于CO2和O2的浓度,即CO2和O2的高、低影响了相关酶的活性,因而影响了反应的方向,为此欲探究CO2和O2的高、低两个浓度之间的关系对叶肉细胞光呼吸的影响,需要设置4个实验组,分别为高CO2和高O2、高CO2和低O2、低CO2和高O2、低CO2和低O2。据图推测,组别为高浓度CO2和低浓度O2条件下,Rubisco与二氧化碳的亲和力较高,与氧气的亲和力小,因而叶肉细胞的光呼吸强度最小,而光合作用较强,即该条件下,能实现农作物的增产。
【分析】 1、光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段,光反应主要发生水的光解,产物主要是[H]和ATP及氧气,[H]和ATP可以参与暗反应中的三碳化合物的还原.暗反应可以分为二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
2、有氧呼吸中,第一阶段是葡萄糖的酵解,产物是丙酮酸和[H],第二阶段是丙酮酸与水反应生成二氧化碳和[H],第三阶段是氧气与前两个阶段产生的[H]反应生成水,释放大量的能量。
3、依据题意,光呼吸存在的原因是植物中的Rubisco酶具有两方面的作用:当CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,生成C3,C3在ATP和[H]的作用下完成光合作用;当O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。 即当O2浓度高时,Rubisco和O2结合影响暗反应的进行,导致光合作用速率降低。
8.(2022高三上·芜湖期末)为研究神经的兴奋传导和传递,研究人员将蛙的脑和脊髓损毁,剥制了坐骨神经─腓肠肌标本。为了让标本保持活性,可以将其置于任氏液中。
(1)任氏液与组织液无机盐成分相似,其中浓度最高的两种无机盐离子是   。
(2)刺激坐骨神经,腓肠肌会收缩。在反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有   。
(3)筒箭毒碱会与突触后膜有关受体结合,使   通道无法正常开启,从而导致肌肉处于松弛状态。毒扁豆碱能与分解神经递质的酶结合,神经递质作用于受体的时间   (填“延长”缩短”或“不变”)。
【答案】(1)Na+和Cl-
(2)传出神经与效应器
(3)Na+(钠离子);延长
【知识点】反射弧各部分组成及功能;突触的结构;神经冲动的产生和传导;内环境的理化特性
【解析】【解答】(1)细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,组织液属于细胞外液,而任氏液与组织液无机盐成分相似,故任氏液浓度最高的两种无机盐离子是Na+和Cl-。
(2)反射的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成,坐骨神经属于传出神经,腓肠肌属于效应器。刺激坐骨神经,腓肠肌会收缩,说明该标本仍然发挥功能的部分有传出神经和效应器。
(3)Na+内流可产生动作电位,筒箭毒碱与突触后膜相关受体强力结合,神经递质失去与受体结合的机会而不能发挥作用,使Na+通道无法正常开启,突触后膜不能兴奋,肌肉会松弛。毒扁豆碱能与分解神经递质的酶结合,导致分解神经递质的酶不能分解神经递质,从而使神经递质长时间作用于受体。
【分析】1、反射弧包括感受器、传入神经、神经中抠、传出神经、效应器五部分。
①感受器:由传入神经末梢组成,能接受刺激产生兴奋。
②传入神经:又叫感觉神经,把外周的神经冲动传到神经中枢里。
③神经中枢:接受传入神经传来的信号后,产生神经冲动并传给传出神经。
④传出神经:又叫运动神经,把神经中枢产生的神经冲动传给效应器。
⑤效应器:由传出神经末梢和它控制的肌肉或腺体组成,接受传出神经传来的神经冲动,引起肌肉或腺体活动。
2、神经冲动在神经纤维上的传导:静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。
9.(2022高三上·芜湖期末)某玉米田,甜菜夜蛾幼虫啃食玉米叶片后,玉米会释放出吲哚和萜类等挥发物,吸引小茧蜂在甜菜夜蛾幼虫体内产卵,幼虫在其体内化蛹或老熟后钻出。回答下列相关问题:
(1)小茧蜂和甜菜夜蛾幼虫的种间关系是    。
(2)甜菜夜蛾幼虫啃食玉米同化的能量除了通过呼吸作用散失外,其他的能量用于   等生命活动。
(3)玉米田中经常发生虫害,若调查该玉米田某种害虫虫卵的密度应采用的方法是   。从能量流动角度分析,田间除草和杀虫的目的是   。
【答案】(1)寄生
(2)(自身的)生长、发育和繁殖
(3)样方法;调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【知识点】估算种群密度的方法;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)小茧蜂在甜菜夜蛾幼虫体内产卵,由分析知,小茧蜂和甜菜夜蛾幼虫的种间关系是寄生。
(2)某一营养级同化的能量,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动。
(3)甜菜夜蛾幼虫的活动能力较弱,应用样方法调查玉米田中甜菜夜蛾幼虫的密度;能量流动是逐级递减的,从能量流动角度分析,田间除草和杀虫的目的是调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向作物,即对人类最有益的部分。
【分析】1、生物的种间关系
①捕食关系:一种生物以另一种生物作为食物的现象。如七星瓢虫与蚜虫 。
②寄生关系:一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并且从这种生物的体内或体表摄取营养物质维持生存的现象。如水蛭寄生在牛如水蛭寄生在牛等牲畜体内、菟丝子寄生在其他植物上。
③共生关系:两种生物生活存一起,相互有利,离开后一方或双方都难以生存的现象。如清洁虾在鱼类的体表.以吞食细菌为生,兼为鱼类“治病”。
④竞争关系:两种生物生活在一起,相互争夺资源、空间等的现象。如杂草和农作物争夺养料和生存空间。
2、某一营养级(最高营养级除外)能量的去向包括:自身呼吸消耗、用于自身生长、发育与繁殖;用于自身生长、发育与繁殖的能量的去向为:流向下一个营养级、被分解者分解利用和未被利用(未利用部分的能量在生物体内以有机物中化学能的形式存在)。
10.(2022高三上·芜湖期末)果蝇的裂翅和非裂翅为一对相对性状,由一对等位基因控制,裂翅为显性。选择裂翅雌果蝇与非裂翅雄果蝇杂交,F1代果蝇中裂翅雌蝇:裂翅雄蝇:非裂翅雌蝇:非裂翅雄蝇=1:1:1:1(无致死效应)。回答下列问题:
(1)为探究控制该对性状的基因在常染色体还是在X染色体上,请利用F1果蝇设计两个不同的实验,这两个实验都能独立完成该探究(要求:每个实验只用一个杂交组合)。一个杂交组合为   ,另一杂交组合为   。观察并统计子代非裂翅果蝇的性别比例。预测实验结果和结论:如果子代非裂翅果蝇   ,则控制该相对性状的基因在常染色体。如果子代非裂翅果蝇    ,则控制该相对性状的基因在X染色体。
(2)实验得知,裂翅对非裂翅为显性且该对基因位于常染色体上,那么亲本中裂翅果蝇为   (填“纯合子”或“杂合子”)。已知在一个果蝇种群中裂翅纯合基因型比例为65%,裂翅果蝇在种群中的比例为80%,那么该种群中杂合子果蝇的比例为    。
【答案】(1)裂翅雌果蝇×裂翅雄果蝇;裂翅雄果蝇×非裂翅雌果蝇;雄性果蝇:雌性果蝇=1:1;全为雄果蝇
(2)杂合子;15%
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)探究控制裂翅和非裂翅性状的基因在常染色体还是在X染色体上,可选择F1中的裂翅雌果蝇(Aa♀)×裂翅雄果蝇(Aa♂),子代雌雄果蝇中都出现裂翅:非裂翅=3:1性状分离比,说明控制控制裂翅和非裂翅性状的基因在常染色体上;另一组可以设计为:隐雌显雄组合,可选择F1中的裂翅雄果蝇(XAY)×非裂翅雌果蝇(XaXa),子代雄性果蝇全部是非裂翅(XaY),雌性果蝇全为裂翅(XAXa),说明控制控制裂翅和非裂翅性状的基因在X染色体上。
(2)裂翅对非裂翅为显性且该对基因位于常染色体上,通过分析可知,亲本裂翅雌果蝇为杂合子(Aa),已知在一个果蝇种群中裂翅纯合基因型(AA)比例为65%,裂翅果蝇(AA+Aa)在种群中的比例为80%,那么该种群中杂合子果蝇的比例为80%-65%=15%。
【分析】基因定位:
(1)性状的显隐性未知,利用正反交实验通过一代杂交实验进行判断:

(2)性状的显隐性已知,可通过一次杂交实验进行判断:若子代中性状表现与性别无关,则基因位于常染色体或位于X、Y染色体同源区段上。若子代中性状表现与性别有关,雌性全为显性,雄性全为隐性,则基因位于X染色体上。
(3)位于X染色体或位于X、Y染色体同源区段的判断:
11.(2022高三上·芜湖期末)土壤中含有丰富的磷资源,其中只有1%左右能被植物吸收利用,其他以无机磷酸盐固体形式存在。解磷细菌可以溶解磷酸盐固体,提高土壤肥力,促进农作物的生长。科研工作者通过分离、培养解磷细菌,制备成颗粒状的菌肥,应用到农业生产中。请回答下列问题:
(1)欲从土壤中分离解磷细菌,首先需要配置培养基,培养基中能同时提供碳源和氮源的是   (填“牛肉膏”或“葡萄糖”)。其次,取少量土壤,在以   为唯一磷源的液体培养基中进行富集培养。
(2)为了纯化细菌,通常先用    法进行培养基灭菌。接种时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是   。
(3)当发酵液解磷细菌浓度达到2×105个/mL时,发酵结束,分装入库。产品出库时需采用法进行活菌计数,取0.2mL发酵液涂布时应选择稀释   倍(填“103”104” 或“105”)。
(4)农田中施用菌肥比施用化肥更具优势在于   (答出一点即可)。
【答案】(1)牛肉膏;磷酸盐(固体)
(2)高压蒸汽灭菌;(防止培养基表面的菌悬液会出现积液)避免菌体堆积,影响分离效果
(3)103
(4)①菌肥中的微生物可生长繁殖,作用时间长 ②不会造成有害物质在土壤中残留③不会造成土壤板结 ④可以将土壤中农作物不能利用的营养元素转变为可利用的
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)葡萄糖的组成元素是C,H,O,所以培养基中能同时提供碳源和氮源的是牛肉膏;实验的目的是分离、培养解磷细菌,所以需要取少量土壤,在以磷酸盐固体为唯一磷源的液体培养基中进行富集培养。
(2)对培养基进行灭菌采用高压蒸汽灭菌法;为了免菌体堆积,影响分离效果或防止培养基表面的菌悬液会出现积液,所以滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多。
(3)应选择长出30~300个菌落的培养基为宜,根据菌落数目=(C÷V)×m=,所以应该稀释103倍。
(4)田中施用菌肥比施用化肥更具优势在于①微生物菌肥可以在土壤中生长繁殖,持续时间长;②微生物菌肥长期使用不会造成土壤中化肥的残留与土壤板结;③可以将土壤中农作物不能利用的营养元素转变为可利用的形式,保障农作物的生长。
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法
①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法:用计数板计数; ③缺点:不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②操作
a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性。
b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
12.(2022高三上·芜湖期末)草甘膦是一种常用除草剂,科学家从黑麦草植株中获取抗草甘膦基因,通过转基因技术获得了抗草甘膦的玉米新品种。请回答下列问题:
(1)在野外自然环境下,科研人员若想筛选抗草甘膦的黑麦草植株,具体的操作是   。从这些抗草甘膦的黑麦草细胞质中提取    ,构建cDNA文库,从中选取抗草甘膦基因。
(2)为了让目的基因能够表达和发挥作用,需要构建基因表达载体。除了目的基因外,基因表达载体的组成,还包括   。为将抗草甘膦基因导入受体细胞,需要将该基因导入农杆菌的Ti质粒上的   中,这样做的目的是   。
(3)获取重组细胞后,再利用   技术获得试管苗。但发现该玉米新品种抗草甘膦的能力较低,此后可通过   修饰或改造抗草甘膦的基因。
(4)抗草甘膦基因从黑麦草转移到玉米中,玉米能表现出与黑麦草一样的抗草甘膦特性,其原因是    。
【答案】(1)用一定浓度的草甘膦溶液喷洒黑麦草,选择正常生长的;mRNA(或RNA)
(2)启动子、终止子、标记基因等;T-DNA;T-DNA是可转移的DNA,能够携带目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上
(3)植物组织培养;蛋白质工程
(4)生物体共用一套遗传密码
【知识点】蛋白质工程;植物组织培养的过程;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)在野外自然环境下,科研人员若想筛选抗草甘膦的黑麦草植株,则需要给黑麦草提供除草剂的条件,具体的操作是用一定浓度的草甘膦溶液喷洒黑麦草,之后能正常生长的就是对草甘膦有抗性的植株,然后,从这些抗草甘膦的黑麦草细胞质中提取mRNA(或RNA),通过逆转录方法,构建cDNA文库,从中选取抗草甘膦基因。
(2)为了让目的基因能够表达和发挥作用,需要构建基因表达载体。除了目的基因外,基因表达载体的组成,还包括启动子、终止子、标记基因等,其中标记基因的作用是为了筛选出成功导入目的基因的受体细胞。为将抗草甘膦基因导入受体细胞,需要将该基因导入农杆菌的Ti质粒上的T-DNA中,这样一方面可以避免目的基因被分解,另一方面T-DNA是可转移的DNA,能够携带目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上,使目的基因对照受体细胞DNA的复制而复制。
(3)获取重组细胞后,根据细胞的全能性,可利用植物组织培养技术获得试管苗。但发现该玉米新品种抗草甘膦的能力较低,为了达到预期的目的,此后可通过蛋白质工程修饰或改造抗草甘膦的基因,然后再通过基因工程的手段获得对草甘膦具有较强抗性的新品种。
(4)抗草甘膦基因从黑麦草转移到玉米中,说明不同生物的基因 的结构和基本组成单位具有一致性,同时,抗草甘膦基因在啊玉米细胞中进行了正常的表达,进而使玉米能表现出与黑麦草一样的抗草甘膦特性,这些事实说明生物体共用一套遗传密码。
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。其中人工合成方法中包括反转录法,即可先提取人体细胞中的mRNA,以其作为模板在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA).
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术,方法是采用DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术,方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术,个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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安徽省芜湖市2021-2022学年高三上学期期末质量监控理综生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·芜湖期末)下列关于生物学实验相关操作的叙述,错误的是(  )
A.对组织样液中还原糖进行检测时,加入斐林试剂后需要水浴加热
B.低温诱导植物染色体加倍的实验中,将制成的装片放入冰箱低温处理
C.提取绿叶中的色素,研磨剪碎的绿叶时,需要放入少许二氧化硅和碳酸钙
D.观察植物细胞质壁分离时,在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,对侧用吸水纸吸引
2.(2022高三上·芜湖期末)小麦是我国重要的粮食作物,关于小麦种子发芽和成熟的过程,下列说法错误的是(  )
A.成熟过程中,有机物含量变多,干重增加
B.成熟过程中,只有脱落酸和乙烯发挥作用
C.发芽过程中,小麦种子细胞中有机物种类变多,含量变少
D.发芽过程中,小麦种子细胞中α-淀粉酶基因发生了表达
3.(2022高三上·芜湖期末)细胞生命活动离不开能量,下列有关叙述正确的是(  )
A.细胞中ATP和ADP的相互转化,能持续满足细胞生命活动对能量的需求
B.松土有利于植物根细胞有氧呼吸,为细胞吸收水和无机盐提供更多能量
C.缺氧时,人体骨骼肌进行无氧呼吸,产生乳酸和CO2,并释放少量能量
D.葡萄糖进入人体细胞属于主动运输,需要载体协助和消耗细胞内的能量
4.(2022高三上·芜湖期末)下图为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程,相关叙述错误的是(  )
A.①为DNA复制,每个子代DNA中只有一条是新合成的链
B.②为转录,转录过程中碱基之间有氢键的断裂和形成
C.③为翻译,核糖体在mRNA上移动,移动方向是由左向右
D.①②③都遵循碱基互补配对原则,遗传信息都不会有损失
5.(2022高三上·芜湖期末)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是(  )
A.T2噬菌体含有DNA和RNA两种核酸,但它的遗传物质是DNA
B.T2噬菌体与烟草花叶病毒的核酸类型相同,增殖过程也相同
C.T2噬菌体的核糖体可以利用大肠杆菌的氨基酸合成自身的蛋白质
D.培养基中的35S经大肠杆菌摄取后,可出现在T噬菌体的蛋白质中
6.(2022高三上·芜湖期末)在新农村建设中,某地通过新建沼气池等,构建了新型农业生态系统(如图所示),获得了良好的经济效应和社会效应。下列对该生态系统有关叙述正确的是(  )
A.该生态系统是由农作物、家禽家畜、人和微生物组成
B.该生态系统能实现无废料输出,因此不需要外部投入
C.该生态系统实现了能量的多级利用,提高了能量利用率
D.该生态系统由人工建造,其稳定性高于自然生态系统
二、综合题
7.(2022高三上·芜湖期末)Rubisco是普遍分布于叶绿体中的具有双重功能的酶(催化羧化反应和加氧反应),其催化方向取决于CO2和O2的浓度。科学家把这种在光照下叶肉细胞吸收O2,释放CO2的过程,称为光呼吸。
(1)叶肉细胞中C5固定的CO2可以来自细胞呼吸、   。除图中所示的化合物外,暗反应阶段的产物还应该有   (写出两个)。
(2)1分子C5分别参与暗反应和光呼吸,生成的C3数量    (填“相同”或“不同”)。
(3)欲探究CO2和O2的高、低两个浓度之间的关系对叶肉细胞光呼吸的影响,需要设置     个实验组。据图推测,组别     为条件下,叶肉细胞的光呼吸强度最小;该条件下,   (填“能”或“不能”)实现农作物的增产。
8.(2022高三上·芜湖期末)为研究神经的兴奋传导和传递,研究人员将蛙的脑和脊髓损毁,剥制了坐骨神经─腓肠肌标本。为了让标本保持活性,可以将其置于任氏液中。
(1)任氏液与组织液无机盐成分相似,其中浓度最高的两种无机盐离子是   。
(2)刺激坐骨神经,腓肠肌会收缩。在反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有   。
(3)筒箭毒碱会与突触后膜有关受体结合,使   通道无法正常开启,从而导致肌肉处于松弛状态。毒扁豆碱能与分解神经递质的酶结合,神经递质作用于受体的时间   (填“延长”缩短”或“不变”)。
9.(2022高三上·芜湖期末)某玉米田,甜菜夜蛾幼虫啃食玉米叶片后,玉米会释放出吲哚和萜类等挥发物,吸引小茧蜂在甜菜夜蛾幼虫体内产卵,幼虫在其体内化蛹或老熟后钻出。回答下列相关问题:
(1)小茧蜂和甜菜夜蛾幼虫的种间关系是    。
(2)甜菜夜蛾幼虫啃食玉米同化的能量除了通过呼吸作用散失外,其他的能量用于   等生命活动。
(3)玉米田中经常发生虫害,若调查该玉米田某种害虫虫卵的密度应采用的方法是   。从能量流动角度分析,田间除草和杀虫的目的是   。
10.(2022高三上·芜湖期末)果蝇的裂翅和非裂翅为一对相对性状,由一对等位基因控制,裂翅为显性。选择裂翅雌果蝇与非裂翅雄果蝇杂交,F1代果蝇中裂翅雌蝇:裂翅雄蝇:非裂翅雌蝇:非裂翅雄蝇=1:1:1:1(无致死效应)。回答下列问题:
(1)为探究控制该对性状的基因在常染色体还是在X染色体上,请利用F1果蝇设计两个不同的实验,这两个实验都能独立完成该探究(要求:每个实验只用一个杂交组合)。一个杂交组合为   ,另一杂交组合为   。观察并统计子代非裂翅果蝇的性别比例。预测实验结果和结论:如果子代非裂翅果蝇   ,则控制该相对性状的基因在常染色体。如果子代非裂翅果蝇    ,则控制该相对性状的基因在X染色体。
(2)实验得知,裂翅对非裂翅为显性且该对基因位于常染色体上,那么亲本中裂翅果蝇为   (填“纯合子”或“杂合子”)。已知在一个果蝇种群中裂翅纯合基因型比例为65%,裂翅果蝇在种群中的比例为80%,那么该种群中杂合子果蝇的比例为    。
11.(2022高三上·芜湖期末)土壤中含有丰富的磷资源,其中只有1%左右能被植物吸收利用,其他以无机磷酸盐固体形式存在。解磷细菌可以溶解磷酸盐固体,提高土壤肥力,促进农作物的生长。科研工作者通过分离、培养解磷细菌,制备成颗粒状的菌肥,应用到农业生产中。请回答下列问题:
(1)欲从土壤中分离解磷细菌,首先需要配置培养基,培养基中能同时提供碳源和氮源的是   (填“牛肉膏”或“葡萄糖”)。其次,取少量土壤,在以   为唯一磷源的液体培养基中进行富集培养。
(2)为了纯化细菌,通常先用    法进行培养基灭菌。接种时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是   。
(3)当发酵液解磷细菌浓度达到2×105个/mL时,发酵结束,分装入库。产品出库时需采用法进行活菌计数,取0.2mL发酵液涂布时应选择稀释   倍(填“103”104” 或“105”)。
(4)农田中施用菌肥比施用化肥更具优势在于   (答出一点即可)。
12.(2022高三上·芜湖期末)草甘膦是一种常用除草剂,科学家从黑麦草植株中获取抗草甘膦基因,通过转基因技术获得了抗草甘膦的玉米新品种。请回答下列问题:
(1)在野外自然环境下,科研人员若想筛选抗草甘膦的黑麦草植株,具体的操作是   。从这些抗草甘膦的黑麦草细胞质中提取    ,构建cDNA文库,从中选取抗草甘膦基因。
(2)为了让目的基因能够表达和发挥作用,需要构建基因表达载体。除了目的基因外,基因表达载体的组成,还包括   。为将抗草甘膦基因导入受体细胞,需要将该基因导入农杆菌的Ti质粒上的   中,这样做的目的是   。
(3)获取重组细胞后,再利用   技术获得试管苗。但发现该玉米新品种抗草甘膦的能力较低,此后可通过   修饰或改造抗草甘膦的基因。
(4)抗草甘膦基因从黑麦草转移到玉米中,玉米能表现出与黑麦草一样的抗草甘膦特性,其原因是    。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、斐林试剂不稳定,使用时需要现配现用,且在组织样液中加入斐林试剂后还需要水浴加热,A正确;
B、低温诱导染色体加倍实验中,先低温处理再制作装片,B错误;
C、提取绿叶中的色素,研磨剪碎的绿叶时,需要放入少许二氧化硅和碳酸钙,前者是为了充分研磨,后者是为了保护色素,同时还需要加入无水乙醇,起着溶解色素的作用,C正确;
D、观察植物细胞质壁分离时,在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,对侧用吸水纸吸引,这样多次吸引之后就会使洋葱鳞叶表皮细胞处于蔗糖溶液中,然后可以观察到质壁分离现象,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀),但斐林试剂的使用需要现配现用。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
2、低温诱导染色体加倍的实验步骤:
(1)洋葱长出约1cm左右的不定根时,放入冰箱的低温室内(4℃),诱导培养36h。
(2)剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm,放入卡诺氏液(3份95%酒精与1份冰醋酸混合均匀)中浸泡0.5~1小时,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
(3)制作装片:解离→漂洗→染色→制片;
(4)观察:用显微镜观察,并寻找发生了染色体数目变化的细胞(视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞)。
2.【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、小麦种子成熟时积累有机物,由多种有机小分子(如多种氨基酸、多肽等)合成一种有机大分子(如蛋白质),有机物含量变多,干重增加,A正确;
B、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用,而是多种激素相互作用共同调节,成熟过程中,脱落酸和乙烯占主要地位,其它激素也发挥作用,B错误;
C、发芽过程中,存在有机物的消耗,但有机物分解过程中会产生一些中间产物,故小麦种子细胞中有机物种类变多,含量变少,C正确;
D、发芽过程中,小麦种子细胞中α-淀粉酶基因发生了表达,淀粉酶合成促进淀粉分解,D正确。
故答案为:B。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
3.【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;ATP的相关综合;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、ATP与ADP的快速转化保证了能量需求,A正确;
B、植物根细胞吸收水不需要消耗能量,B错误;
C、人体细胞无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,C错误;
D、人体成熟的红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,不需要消耗能量,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、(1)人体细胞有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量(大量)(需要催化剂 、酶、O2);
(2)人体细胞无氧呼吸:C6H12O6→2C3H6O3+能量(少量)。
2、物质跨膜运输的方式:
(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。
(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
4.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA复制方式为半保留复制,每个子代DNA中只有一条是新合成的链,A正确;
B、转录过程中遵循碱基互补配对原则,合成的RNA链逐渐与模板链分离,所以转录过程中碱基之间有氢键的断裂和形成,B正确;
C、图中肽链f最长,是最先合成的,由此判断核糖体的移动方向是由左向右,C正确;
D、基因是有遗传效应的DNA片段,转录时以基因的一条链为模板,翻译时终止密码不对应氨基酸,即转录、翻译时遗传信息都会有损失,D错误。
故答案为:D。
【分析】 1、DNA复制过程,在有丝分裂和减数第一次分裂间期进行,需要条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
2、转录:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA 的过程.需要条件:模板(DNA的单链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和RNA聚合酶等)、原料(游离的核糖核苷酸)。
3、翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程.需要条件:模板(RNA单链)、能量(ATP水解提供)、酶、原料(氨基酸)、tRNA。
4、依据题图分析可知,①②③分别表示DNA的复制、转录、翻译。
5.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体属于病毒,只有DNA,A错误;
B、T2噬菌体的核酸是DNA,烟草花叶病毒的核酸是RNA,B错误
C、T2噬菌体属于病毒,无细胞结构,无核糖体,C错误;
D、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,利用大肠杆菌的物质和场所进行增殖,因此培养基中的35S经大肠杆菌摄取后,可出现在T噬菌体的蛋白质中,D正确。
故答案为:D。
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验:
①研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
②实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
③实验方法:放射性同位素标记法。
④实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
⑤过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
⑥实验结论:DNA是遗传物质。
6.【答案】C
【知识点】生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态农业工程
【解析】【解答】A、生态系统还包括各种生物生活的无机环境,A错误;
B、该生态系统也需要外部投入能量及相应的物质,B错误;
C、该生态系统实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,C正确;
D、该生态系统结构简单,稳定性低于自然生态系统,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生态系统是指在一定地域内,所有生物与环境所形成的统一整体,一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,非生物部分包括阳光、空气、水、温度等,生物部分由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌)组成。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。该能力的基础是负反馈调节。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
7.【答案】(1)光呼吸和外界环境(大气);ADP、Pi、NADP+等
(2)不同
(3)4;高浓度CO2和低浓度O2;能
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)结合图示可知,叶肉细胞中C5固定的CO2可以来自细胞呼吸、光呼吸和外界。除图中所示的化合物外,由于暗反应阶段消耗ATP和NADPH,因此,暗反应阶段的产物还应该有ADP、Pi、NADP+等。
(2)1分子C5分别参与暗反应与1分子的二氧化碳结合形成2分子的C3,而光呼吸过程中1分子C5与1分子的氧气结合生成1分子C3和1分子的C2,显然,1分子C5分别参与暗反应和光呼吸,生成的C3数量 不同。
(3)题意显示,Rubisco是普遍分布于叶绿体中的具有双重功能的酶,其催化方向取决于CO2和O2的浓度,即CO2和O2的高、低影响了相关酶的活性,因而影响了反应的方向,为此欲探究CO2和O2的高、低两个浓度之间的关系对叶肉细胞光呼吸的影响,需要设置4个实验组,分别为高CO2和高O2、高CO2和低O2、低CO2和高O2、低CO2和低O2。据图推测,组别为高浓度CO2和低浓度O2条件下,Rubisco与二氧化碳的亲和力较高,与氧气的亲和力小,因而叶肉细胞的光呼吸强度最小,而光合作用较强,即该条件下,能实现农作物的增产。
【分析】 1、光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段,光反应主要发生水的光解,产物主要是[H]和ATP及氧气,[H]和ATP可以参与暗反应中的三碳化合物的还原.暗反应可以分为二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
2、有氧呼吸中,第一阶段是葡萄糖的酵解,产物是丙酮酸和[H],第二阶段是丙酮酸与水反应生成二氧化碳和[H],第三阶段是氧气与前两个阶段产生的[H]反应生成水,释放大量的能量。
3、依据题意,光呼吸存在的原因是植物中的Rubisco酶具有两方面的作用:当CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,生成C3,C3在ATP和[H]的作用下完成光合作用;当O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。 即当O2浓度高时,Rubisco和O2结合影响暗反应的进行,导致光合作用速率降低。
8.【答案】(1)Na+和Cl-
(2)传出神经与效应器
(3)Na+(钠离子);延长
【知识点】反射弧各部分组成及功能;突触的结构;神经冲动的产生和传导;内环境的理化特性
【解析】【解答】(1)细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,组织液属于细胞外液,而任氏液与组织液无机盐成分相似,故任氏液浓度最高的两种无机盐离子是Na+和Cl-。
(2)反射的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成,坐骨神经属于传出神经,腓肠肌属于效应器。刺激坐骨神经,腓肠肌会收缩,说明该标本仍然发挥功能的部分有传出神经和效应器。
(3)Na+内流可产生动作电位,筒箭毒碱与突触后膜相关受体强力结合,神经递质失去与受体结合的机会而不能发挥作用,使Na+通道无法正常开启,突触后膜不能兴奋,肌肉会松弛。毒扁豆碱能与分解神经递质的酶结合,导致分解神经递质的酶不能分解神经递质,从而使神经递质长时间作用于受体。
【分析】1、反射弧包括感受器、传入神经、神经中抠、传出神经、效应器五部分。
①感受器:由传入神经末梢组成,能接受刺激产生兴奋。
②传入神经:又叫感觉神经,把外周的神经冲动传到神经中枢里。
③神经中枢:接受传入神经传来的信号后,产生神经冲动并传给传出神经。
④传出神经:又叫运动神经,把神经中枢产生的神经冲动传给效应器。
⑤效应器:由传出神经末梢和它控制的肌肉或腺体组成,接受传出神经传来的神经冲动,引起肌肉或腺体活动。
2、神经冲动在神经纤维上的传导:静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。
9.【答案】(1)寄生
(2)(自身的)生长、发育和繁殖
(3)样方法;调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【知识点】估算种群密度的方法;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)小茧蜂在甜菜夜蛾幼虫体内产卵,由分析知,小茧蜂和甜菜夜蛾幼虫的种间关系是寄生。
(2)某一营养级同化的能量,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动。
(3)甜菜夜蛾幼虫的活动能力较弱,应用样方法调查玉米田中甜菜夜蛾幼虫的密度;能量流动是逐级递减的,从能量流动角度分析,田间除草和杀虫的目的是调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向作物,即对人类最有益的部分。
【分析】1、生物的种间关系
①捕食关系:一种生物以另一种生物作为食物的现象。如七星瓢虫与蚜虫 。
②寄生关系:一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并且从这种生物的体内或体表摄取营养物质维持生存的现象。如水蛭寄生在牛如水蛭寄生在牛等牲畜体内、菟丝子寄生在其他植物上。
③共生关系:两种生物生活存一起,相互有利,离开后一方或双方都难以生存的现象。如清洁虾在鱼类的体表.以吞食细菌为生,兼为鱼类“治病”。
④竞争关系:两种生物生活在一起,相互争夺资源、空间等的现象。如杂草和农作物争夺养料和生存空间。
2、某一营养级(最高营养级除外)能量的去向包括:自身呼吸消耗、用于自身生长、发育与繁殖;用于自身生长、发育与繁殖的能量的去向为:流向下一个营养级、被分解者分解利用和未被利用(未利用部分的能量在生物体内以有机物中化学能的形式存在)。
10.【答案】(1)裂翅雌果蝇×裂翅雄果蝇;裂翅雄果蝇×非裂翅雌果蝇;雄性果蝇:雌性果蝇=1:1;全为雄果蝇
(2)杂合子;15%
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)探究控制裂翅和非裂翅性状的基因在常染色体还是在X染色体上,可选择F1中的裂翅雌果蝇(Aa♀)×裂翅雄果蝇(Aa♂),子代雌雄果蝇中都出现裂翅:非裂翅=3:1性状分离比,说明控制控制裂翅和非裂翅性状的基因在常染色体上;另一组可以设计为:隐雌显雄组合,可选择F1中的裂翅雄果蝇(XAY)×非裂翅雌果蝇(XaXa),子代雄性果蝇全部是非裂翅(XaY),雌性果蝇全为裂翅(XAXa),说明控制控制裂翅和非裂翅性状的基因在X染色体上。
(2)裂翅对非裂翅为显性且该对基因位于常染色体上,通过分析可知,亲本裂翅雌果蝇为杂合子(Aa),已知在一个果蝇种群中裂翅纯合基因型(AA)比例为65%,裂翅果蝇(AA+Aa)在种群中的比例为80%,那么该种群中杂合子果蝇的比例为80%-65%=15%。
【分析】基因定位:
(1)性状的显隐性未知,利用正反交实验通过一代杂交实验进行判断:

(2)性状的显隐性已知,可通过一次杂交实验进行判断:若子代中性状表现与性别无关,则基因位于常染色体或位于X、Y染色体同源区段上。若子代中性状表现与性别有关,雌性全为显性,雄性全为隐性,则基因位于X染色体上。
(3)位于X染色体或位于X、Y染色体同源区段的判断:
11.【答案】(1)牛肉膏;磷酸盐(固体)
(2)高压蒸汽灭菌;(防止培养基表面的菌悬液会出现积液)避免菌体堆积,影响分离效果
(3)103
(4)①菌肥中的微生物可生长繁殖,作用时间长 ②不会造成有害物质在土壤中残留③不会造成土壤板结 ④可以将土壤中农作物不能利用的营养元素转变为可利用的
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)葡萄糖的组成元素是C,H,O,所以培养基中能同时提供碳源和氮源的是牛肉膏;实验的目的是分离、培养解磷细菌,所以需要取少量土壤,在以磷酸盐固体为唯一磷源的液体培养基中进行富集培养。
(2)对培养基进行灭菌采用高压蒸汽灭菌法;为了免菌体堆积,影响分离效果或防止培养基表面的菌悬液会出现积液,所以滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多。
(3)应选择长出30~300个菌落的培养基为宜,根据菌落数目=(C÷V)×m=,所以应该稀释103倍。
(4)田中施用菌肥比施用化肥更具优势在于①微生物菌肥可以在土壤中生长繁殖,持续时间长;②微生物菌肥长期使用不会造成土壤中化肥的残留与土壤板结;③可以将土壤中农作物不能利用的营养元素转变为可利用的形式,保障农作物的生长。
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法
①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法:用计数板计数; ③缺点:不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②操作
a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性。
b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
12.【答案】(1)用一定浓度的草甘膦溶液喷洒黑麦草,选择正常生长的;mRNA(或RNA)
(2)启动子、终止子、标记基因等;T-DNA;T-DNA是可转移的DNA,能够携带目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上
(3)植物组织培养;蛋白质工程
(4)生物体共用一套遗传密码
【知识点】蛋白质工程;植物组织培养的过程;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)在野外自然环境下,科研人员若想筛选抗草甘膦的黑麦草植株,则需要给黑麦草提供除草剂的条件,具体的操作是用一定浓度的草甘膦溶液喷洒黑麦草,之后能正常生长的就是对草甘膦有抗性的植株,然后,从这些抗草甘膦的黑麦草细胞质中提取mRNA(或RNA),通过逆转录方法,构建cDNA文库,从中选取抗草甘膦基因。
(2)为了让目的基因能够表达和发挥作用,需要构建基因表达载体。除了目的基因外,基因表达载体的组成,还包括启动子、终止子、标记基因等,其中标记基因的作用是为了筛选出成功导入目的基因的受体细胞。为将抗草甘膦基因导入受体细胞,需要将该基因导入农杆菌的Ti质粒上的T-DNA中,这样一方面可以避免目的基因被分解,另一方面T-DNA是可转移的DNA,能够携带目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上,使目的基因对照受体细胞DNA的复制而复制。
(3)获取重组细胞后,根据细胞的全能性,可利用植物组织培养技术获得试管苗。但发现该玉米新品种抗草甘膦的能力较低,为了达到预期的目的,此后可通过蛋白质工程修饰或改造抗草甘膦的基因,然后再通过基因工程的手段获得对草甘膦具有较强抗性的新品种。
(4)抗草甘膦基因从黑麦草转移到玉米中,说明不同生物的基因 的结构和基本组成单位具有一致性,同时,抗草甘膦基因在啊玉米细胞中进行了正常的表达,进而使玉米能表现出与黑麦草一样的抗草甘膦特性,这些事实说明生物体共用一套遗传密码。
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。其中人工合成方法中包括反转录法,即可先提取人体细胞中的mRNA,以其作为模板在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA).
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术,方法是采用DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术,方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术,个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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